Modelleerimine on muutunud tänapäeval oluliseks vahendiks muusikariistade valmistamisel. Mudeleid kasutatakse selleks, et jäädvustada, kuidas instrumendid suhtlevad oma keskkonnaga ja kuidas nad reageerivad erinevatele muusikalistele parameetritele.
Seda saab kasutada muusikariistade realistlike simulatsioonide loomiseks ja uute uuenduslike helide ja funktsioonidega instrumentide väljatöötamiseks.
Selles artiklis uurime modelleerimist üksikasjalikumalt ja arutame võimalused selle kasutamiseks koos muusikariistadega.
Modelleerimise definitsioon
Modelleerimine on muusikariistade valmistamisel oluline tehnika. See hõlmab spetsiaalse tarkvara kasutamist, et luua instrumendi virtuaalne mudel, mis kajastab reaalse maailma instrumendi füüsilisi omadusi, näiteks heli, suurus, kuju, materjalid ja ehitusprotsess.
Seda mudelit saab seejärel kasutada realistlike helide genereerimiseks, mis jäljendavad salvestatud füüsilise mudeli omadusi.
Modelleerimisprotsess algab andmete hõivamisega füüsilisest instrumendist, näiteks selle helirõhutasemed (SPL) või digitaalsed näidised. Seejärel kasutatakse andmeid instrumendi käitumise matemaatilise või algoritmilise esituse loomiseks. Seda virtuaalset esitust kasutatakse lähtepunktina erinevat tüüpi kohandatud mudelite loomisel, mida saab vastavalt soovile manipuleerida ja muuta.
Saadud digitaalset mudelit saab programmeerida ka lisafunktsioonidega, nagu automaatne helitugevuse reguleerimine või modulatsiooniefektid. See võimaldab luua keerukamate ja nüansirikkamate helidega instrumente, kui muidu oleks võimalik saavutada üksikut pilli eraldi mängides, ilma efektide töötlemiseta.
Modelleerimistehnoloogia on viimastel aastatel muutunud üha keerukamaks, võimaldades muusikutel kohandada oma instrumente isikupärasema mängukogemuse saamiseks. Sellised edusammud on suurendanud nii kaasaegsete muusikariistade võimalusi kui ka taskukohasust, muutes need erinevate muusikažanrite ja -stiilide uurimisest huvitatud inimestele kättesaadavamaks kui kunagi varem.
Ülevaade modelleerimistehnoloogiast
Modelleerimistehnoloogia on arvutitarkvara kasutamine reaalsete füüsiliste süsteemide ja protsesside simuleerimiseks selliste rakenduste jaoks nagu heli modelleerimine muusikariistades.
Selles kontekstis viitab modelleerimine käimasolevale uurimis- ja arendustegevusele tehnikate kohta, mida kasutatakse füüsilises keskkonnas esinevate akustiliste nähtuste süstemaatiliseks kordamiseks. Mudelid luuakse füüsiliste mõõtmiste, digitaalsete signaalitöötlusmeetodite ja matemaatiliste võrrandite kombinatsiooni abil. Eesmärk on täpselt jäädvustada ja reprodutseerida antud keskkonna või seadme käitumist, vältides samas artefakte ja liigseid arvutusressursse.
Modelleerimistehnoloogiaga varustatud muusikariistad kasutavad protsessoripõhiseid sünteesitehnikaid, mis võimaldavad imiteerida traditsiooniliste akustiliste instrumentide toone, aga ka erinevaid salvestusstuudiotes kasutatavaid efektiprotsessoreid. Sõltuvalt modelleerija keerukusest võib digitaalsete toonide genereerimine erineda suhteliselt lihtsatest parameetrite reguleerimise mootoritest (nt ekvalaiseri seaded) keerukatele simulatsioonimootoritele, mis on võimelised replitseerima peaaegu iga loomulikku heli. Modelleerimist saab kombineerida ka analoogskeemiga keerukamate helide jaoks.
Modelleerimise tüübid
Modelleerimine on akustilise või elektrilise signaali võtmine ja selle kasutamine sarnase heli tekitamiseks. See on populaarne tehnika, mida kasutatakse muusika tootmisel ja on viimastel aastatel muutunud üha populaarsemaks.
Muusika tootmisel kasutatakse mitmesuguseid modelleerimistüüpe, millest igaühel on oma ainulaadsed eelised. See jaotis hõlmab igat tüüpi modelleerimist ja selgitab, milleks seda saab muusikariistades kasutada:
Füüsiline modelleerimine
Füüsiline modelleerimine on helisünteesi tehnika, mis kasutab digitaalset signaalitöötlust (DSP) ja algoritme, et jäljendada akustiliste muusikainstrumentide, helide ja efektide käitumist. Helilooming põhineb instrumendi heli tekitavate struktuuride ja skeemikomponentide matemaatilisel mudelil ning on olemuselt empiiriline. Tavaliselt ei hõlma see algoritm diskreetimist ega füüsilisi instrumente, selle asemel esitab süsteem instrumendi ja komponentide käitumise abstraktseid esitusi.
Füüsiline modelleerimine võib ulatuda lihtsatest mudelitest, nagu ühe ostsillaatoriga süntesaatorid, kuni keerukate mudeliteni, mis hõlmavad mitut füüsilist objekti, akustilist välja või osakeste süsteeme. Füüsikalise modelleerimise olemus seisneb selles, et kasutatakse vähem arvutuslikult intensiivseid protsesse, et simuleerida keerulisi nähtusi, mida traditsiooniliste sünteesitehnikatega ei ole lihtne teostada. Mõned levinumad komponendid, mida kasutatakse füüsilistes mudelites, hõlmavad Fourier' seeria teisendus (FST), mittelineaarne dünaamika, resonantskäitumise modaalsed parameetrid ja liigendmodulatsiooni reaalajas juhtimisskeemid.
Muusikariistade süntesaatorite puhul pakub füüsiline modelleerimine sünteesivõimalusi, mida traditsiooniliselt leidub valimipõhistes emulatsioonides, kuid see võib olla haruldaste, ainulaadsete või vanade instrumentide jäljendamisega võrreldes piiratud, kuna mudelis endas kasutatavad konkreetsed komponendiparameetrid puuduvad. Tehnoloogilised edusammud toovad aga jätkuvalt kaasa täiustusi, näiteks kõrgema täpsusega helisid, mis on oma pärismaailma kolleegidele lähemal kui kunagi varem.
Digitaalne modelleerimine
Digitaalne modelleerimine on protsess, mis kasutab arvutipõhist tehnoloogiat füüsiliste seadmete digitaalsete esituste loomiseks. Digitaalne modelleerimine loob üksikasjalikud mudelid olemasolevatest füüsilistest seadmetest, näiteks instrumentidest, ja toodab virtuaalses keskkonnas kasutamiseks täpseid koopiaid digitaalsete vahenditega. See hõlmab nii seadme heli kui ka välimuse loomist, et seda saaks kasutada tarkvara- või riistvararakendustes.
Digitaalset modelleerimist saab kasutada ka uute instrumentide loomiseks, mida reaalses maailmas ei eksisteeri. Programmiliste algoritmide abil saavad helikujundajad luua helisid ja mudeleid täiesti nullist. Seda tüüpi sünteesi nimetatakse tavaliselt "algoritmiline süntees" or "füüsiline modelleerimine"ja kasutab kaasaegset arvutusvõimsust keerukate instrumentide mudelite loomiseks.
Digitaalseid modelleerimisarhitektuure on palju erinevat tüüpi, millest igaühel on oma tugevad ja nõrgad küljed. Näited hõlmavad akustilise sünteesi meetodeid nagu sämplitud lainetabeli süntees (sämpling) or FM (sageduse modulatsioon), aditiivse sünteesi lähenemisviisid nagu aditiivne granulaarne süntees (lisatud ostsillaatori toonid) or lahutav süntees (harmooniliste ülemtoonide lahutamine). Teine tüüp, granuleeritud proovide võtmine, on viimasel ajal muutunud populaarseks uute tekstuursete helide loomisel, mis ühendab väikesed helitükid kokku suuremateks näidisteks, mida saab kasutada virtuaalsetes instrumentides.
Üldiselt on digitaalne modelleerimine oluline tööriist realistliku kõlaga instrumentide ja efektide loomiseks nii olemasolevatest füüsilistest allikatest kui ka nullist digitaalselt loodud algmaterjalist. See ühendab nii traditsioonilised signaalitöötlustehnikad kaasaegsete arvutustehnoloogiatega, et tuua helikujundajateni hämmastavaid võimalusi, mis enne selle tehnoloogia väljatöötamist polnud võimalikud.
Hübriidmodelleerimine
Hübriidmodelleerimine ühendab füüsilise modelleerimise ja sämplimise tehnikad, et luua täpsemaid ja realistlikumaid helisid. Traditsiooniline sämplimine võib olla keeruline looduslike instrumentide, nagu trummid ja kitarrid, taasloomine, kuid hübriidmodelleerimisega on tehnoloogia olemas, et tabada kõiki tõelise instrumendi nüansse.
Protsess hõlmab instrumendi tekitatud tegeliku helilaine füüsilise modelleerimise kombineerimist a eelsalvestatud näidis tõsielus toimunud esitusest või salvestusest. Tulemuseks on originaalse algmaterjali sügav, autentse kõlaga heliline taasesitus. Hübriidmodelleerimine on eriti kasulik realistlike digitaalsete süntesaatorite loomisel, nt virtuaalsed analoogid mis on loodud kõlama nagu klassikalised riistvarasüntesaatorid.
Neid kahte tehnoloogiat kombineerides saavad tootjad lisada oma lavastustesse reaalajas esinemise elemente, mis olid enne hübriidmodelleerimise kättesaadavust rasked või võimatud. Hübriidmudelid võimaldavad tootjatel luua unikaalseid helisid, ühendades keskkonna helisimulatsioonid salvestustega virtuaalsed akustilised instrumendid.
Modelleerimise rakendused
Modelleerimine on termin, mida kasutatakse reaalse maailma objekti või süsteemi digitaalse esituse loomise protsessi kirjeldamiseks. Seda saab kasutada erinevates rakendustes, näiteks inseneritöös, videomängude disainis ja muusika tootmine. Aasta muusika tootmine kontekstis kasutatakse seda instrumentide, võimendite ja efektide täpseks jäljendamiseks, mis pole digitaalselt saadaval.
Vaatame erinevaid rakendusi muusikariistade modelleerimine:
Süntesaatorid
Süntesaatorid on digitaalsed seadmed, mida kasutatakse heli loomiseks ja manipuleerimiseks. Süntesaatoreid kasutatakse paljudes erinevates muusikalistes kontekstides, alates helikompositsioonist kuni elava esituseni. Modelleerimine on sünteesitehnoloogia vorm, mis võimaldab tarkvaral "modelleerida" analoog- või akustilisi lainekujusid digitaalseteks lainekujudeks. See pakub muusikutele suurepäraseid võimalusi nende helikujunduse ja töötlusvõimalustega. Modelleerivate süntesaatorite abil saavad kasutajad kasutada igasuguseid erinevaid lainekujusid, sealhulgas ahelaga painutatud helid, sämplitud ja granuleeritud helid, ja palju muud.
Süntesaatorite valdkonnas on mitu peamist tüüpi modelleerivaid süntesaatoreid: subtraktiivne süntees, aditiivne süntees, FM süntees ja sämplil põhinevad süntesaatorid. Subtraktiivne süntesaator kasutab põhilisi harmoonilisi komponente, mida saab dünaamiliselt kujundada kasutaja juhitavate juhtelementidega, nagu helikõrguse ümbrikud, resonantsfiltrid jne. Lisandsüntesaator järgib keerukamat lähenemisviisi, mille kohaselt konstrueeritakse meelevaldselt keeruline lainekuju, liites pidevalt kokku mitu siinuslaineid erinevatel sagedustel, amplituudidel ja faasidel. FM (Frequency Modulation) süntees kasutab põhilisi siinuskujulisi lainekujusid (kuigi mitte samu, mida kasutaksite aditiivsetes sünteesiseadmetes), kus üks või mitu sinusoidi moduleerivad sagedust koos fikseeritud kandesagedusega, mille tulemuseks on uus kuuldav harmooniline sisu, mille genereerib uus pool. ansamblid. Samplingil põhinevad süntesaatorid võimaldavad salvestusheli teisendada ja eraldada harmoonilise/aja domeenipõhiseid funktsioone, mis aitavad salvestatud heliteavet muusikaliselt muuta muusika tootmise kontekstis kasutatavaks.
Modelleeritud analoogsüntesaatorid on muutunud tänapäeva muusikategijate seas ülipopulaarseks tänu nende mitmekülgsetele helikujundusvõimalustele, kasutatavuse lihtsusele tänapäevase arvutitehnoloogiaga ja kulutõhususele klassikaliste analooginstrumentide ostmise või riistvara kaudu teisendamise vastu, et luua need kaasaegses mõttes digitaalselt uuesti. Süntees modelleerimise kaudu annab tootjatele lõpmatu hulga helilisi võimalusi, võimaldades neil luua lõputult põnevaid toone suurema täpsusega kui kunagi varem, enne kui kaasaegne tehnoloogia seda võimalikuks tegi!
Elektrikitarrid
Kitarrite modelleerimine tootmiseks kasutada modelleerimistehnoloogiat elutruud helid. Seda tüüpi modelleerimise eesmärk on erinevate instrumentide heli täpne taasloomine ja seda kasutatakse kõige sagedamini elektrikitarrides. Modelleerimine on signaalitöötluse vorm, mis kasutab analooghelisignaalide taasloomiseks keerukaid matemaatilisi algoritme.
Elektrikitarrite puhul luuakse need mudelid akustilise kitarri korpuse või kõlari resonantskarakteristikute digitaalse taasloomise teel kapp. Elektrikitarride mudelid võivad ulatuda teiste tootjate vanaaegsetest lampvõimenditest või -võimenditest kuni akustilise kitarri või oluliste harmooniatoonide simuleerimiseni, nagu need, mida leidub kaheteistkeelelistes ja lapiteraskitarrides.
Mudeli aktiveerimiseks kasutavad mängijad tavaliselt pedaali koos juhtnuppudega, mis võimaldavad neil valida teatud instrumente jäljendavaid kujundeid ja helisid. Need tooni eelseaded võib pakkuda väga erinevaid muusikalisi tekstuure – alates soojadest ja mahedatest toonidest puhtal kanalil kuni ägedamate helideni intensiivsemate võimendusseadetega.
Kasutades modelleerimistehnoloogiat koos efektipedaalidega, võimendi modelleerimine ja moonutuskastid, mängijad saavad kombineerida erinevaid elemente üheks eraldiseisvaks heliks, mis on neile ainulaadne – selle asemel, et ühendada mitu eraldi tükki eraldi, nagu see oli sageli juhtunud möödunud päevadel! Modelleerimine võimaldab ka kiire ümberlülitamine tooniseadete vahel live-esinemiste ajal, mis annab mängijatele rohkem paindlikkust loo üleminekute ajal või iga esitatava teose jaoks konkreetse heli loomisel. Ühesõnaga, modellitöö on muutis tänapäeval elektrikitarrimängus revolutsiooni!
Digitaalsed klaverid
Digitaalsed klaverid on populaarsed kaasaegsed instrumendid, mis kasutavad tehnoloogiat ja modelleerimist, et pakkuda kõige realistlikumat klaveriheli ja mängukogemust. Täiustatud tehnoloogiate abil suudavad modelleerijad realistlikult kopeerida klassikaliste ja vanade klaverite akustilisi omadusi ning luua täiesti uut tämbrit.
Üks digitaalse klaveri modelleerimisel kasutatav populaarne tehnika on pöördumine. See hõlmab akustiliste klaverite impulssreaktsioonide hõivamist ja nende kombineerimist digitaalne heli realistlikuma kõla loomiseks. Selle näideteks on mitme kõlari kasutamine (stereofooniline heli) ja lisades selliseid elemente nagu järelkõla ja kooriefektid.
Teine populaarne digitaalklaverites kasutatav modelleerimistehnika on füüsiline modelleerimine. See hõlmab füüsilisi parameetreid, nagu nööri pinge, haamri pinge, vasara mass ja sageduskarakteristik, et luua realistlikumalt kõlav toon. Lisaks saab elektriklavereid modelleerida ka näidisraamatukogude abil, mis võimaldavad palju kohandamist, mis pole akustilisel instrumendil saadaval.
Modelleerimise rakendusi võib leida ka muudest elektriinstrumentidest nagu kitarrid, trummid või klahvpillid. Klassikalise LP-plaadi või erinevate stuudiosessioonide elektrikitarri või klahvpilli heli kasutamine aitab anda elektriinstrumentidele autentse tunde ja ainulaadse iseloomu, mida on võimatu taasesitada tänapäevaste süntesaatorite või tarkvarasüntesaatorite tüüpiliste kastist väljas oleva heliga. . Lisaks võivad tööle võtta lauljad hääle modelleerimise pistikprogrammid salvestades vokaali muusikalavastuse jaoks, et muuta nende hääl "suuremaks" kui elu salvestuslaval.
Modelleerimise eelised
Modelleerimine on populaarne meetod, mida kasutatakse paljudes muusikariistades ja digitaalsetes helitööjaamades, et anda kasutajatele juurdepääs erinevatele helidele ja tekstuuridele. Modelleerimisega saavad kasutajad luua reaalajas realistlikke helisid ja tekstuure, ilma et peaksid kasutama traditsioonilisi sämpleid.
Vaatame lähemalt modelleerimise peamised eelised ja kuidas see võib muusikaloojaid aidata:
Parem helikvaliteet
Kui modelleerimine kasutatakse muusikariistades, eesmärk on luua rohkem realistlik heli, mis jäljendab täpselt tõeliste instrumentide heli. Modelleerimise abil saab instrumendi erinevaid komponente simuleerida ja täiustada, et saavutada suurem täpsus. See täiustatud helikvaliteet annab suurepärase võimaluse uurida ja luua keerukamaid helisid kui kunagi varem.
Modelleerimistehnoloogia toimib akustiliste instrumentide ja muude heliallikate füüsikaliste omaduste ja käitumise kordamise teel. Keerulisi matemaatilisi algoritme kasutatakse digitaalsete mudelite loomiseks, mis loovad täpselt füüsiliste helide, nagu kitarri- või bassikeeled, trummid, taldrikud ja isegi orkestripillid, truu taasesituse. Need mudelid kombineeritakse seejärel helitöötluse, redigeerimise ja efektide algoritmidega, et luua akustiliste helide rikkalikult üksikasjalikud esitused. Kuna muusikatehnoloogia areneb jätkuvalt, võimaldavad modelleerimise edusammud heliloome edasist uurimist ja katsetamist.
Suurem paindlikkus
Modelleeritud instrumendid pakuvad mängijatele tööriistu, et saavutada oma heli ja esitusega suurem paindlikkus. Kaotades vajaduse füüsiliste komponentide järele, saavad digitaalsed instrumendid hõlpsasti taasluua erinevate žanrite ja stiilide helisid. Modelleeritud instrumentide pakutav suur helivalik võimaldab saavutada paremat helitugevust inspiratsiooni ja loovust võrreldes traditsiooniliste instrumentidega.
Lisaks suurele hulgale helidele juurdepääsu pakkumisele modelleerimistehnoloogia võimaldab ka suuremat kontrolli instrumendi heli üksikute elementide üle. See hõlmab võimalust kohandada selliseid parameetreid nagu ümbris, rünnata, toetama, vabastama ja palju muud, mis aitab mängijatel soovitud heli täpsemalt kujundada.
Kõik need tegurid loovad uusi põnevaid võimalusi muusikutele, kes soovivad uurida erinevaid helitekstuure. Modelleeritud instrumendid annavad võimaluse programmeeritud helimaastikeks, mis poleks saavutatavad ainult akustiliste või elektriliste muusikariistadega. See on põhjus, miks modelleerimistehnoloogia on muutunud kaasaegse muusika kompositsiooni lahutamatuks osaks, mis võimaldab muusikutel seda teha nihutada helilisi piire säilitades samal ajal kontrolli oma instrumendi ainulaadse helipaleti üle.
Kulude kokkuhoid
Modelleerimistehnoloogia võib muusikutele, produtsentidele ja heliinseneridele kulusid kokku hoida. Kuna tehnoloogia suudab jäljendada erinevate klassikaliste ja kaasaegsete muusikariistade helisid, pole vaja osta erinevaid kalleid seadmeid ega investeerida kulukatesse salvestusseanssidesse. Lisaks võimaldab modelleerimistehnoloogia professionaalidel täpselt jäljendada mitut instrumenti korraga, säilitades samal ajal signaali kvaliteedi. Seetõttu on salvestusseansi või muusikalise esituse ajal vaja vähem käsi aja ja raha kokkuhoid.
Lisaks, kuna heliinsenerid suudavad modelleerimistehnoloogia abil hõlpsamini luua veatuid salvestusi ja mikse tänu selle võimele täpselt reguleerida signaalitöötluse parameetreid, näiteks ründe-, toetus- ja lagunemisajad automatiseeritud viisil on kordusvõtete lisakulud minimeeritud.
Järeldus
Kokkuvõtteks võib öelda, et kasutamine modelleerimistehnoloogia muusikariistades võivad kitarristid ja teised muusikud pakkuda võimsaid helivõimalusi, mis varem olid võimatud. Tänu oma võimele jäljendada paljusid erinevaid pillitoone, juhtida mängudünaamikat ja häälestada digitaalseid efekte, pakub modelleerimistehnoloogia muusikaloojatele mitmekülgseid ja keerukaid helikujunduse võimalusi.
Modelleerimistehnoloogiat kasutatakse paljudes kaasaegsetes instrumentides, et luua kvaliteetseid toone, mis jäädvustavad truudus, mis on vajalik nii professionaalsete salvestuste kui ka elava esituse jaoks. Samuti on mängijatel lihtsam kui kunagi varem oma heli kohandada ja omaks muuta. See on toonud sisse a ekspressiivse kitarrimängu uus ajastu mis võimaldab kitarristide loovusel tõeliselt särada.
Olen Joost Nusselder, Neaera asutaja ja sisuturundaja, isa ja armastan kitarriga uusi seadmeid proovida ning olen koos meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2020. aastast. et aidata lojaalseid lugejaid salvestus- ja kitarrinõuannetega.
